Темное вещество практически невозможно зафиксировать с помощью классических инструментов для наблюдения. Поэтому для их регистрации создаются уникальные в своем роде регистрирующие приборы. Но даже они будут регистрировать пролеты любых заряженных частиц, что делает поиск взаимодействия темного вещества с обычным веществом сравнимым с поиском иголки в гигантском стоге сена. И как раз для того чтобы отсеивать эти обычные взаимодействия и искать только связанные с темной материей, и была создана уникальная российско-итальянская нейросеть.
Как ученые вообще планируют искать эту темную материю
Итак, ученые предполагают, что частицы темной материи вполне могут относиться к особому классу слабовзаимодействующих массивных частиц или, иначе говоря, – вимпов (WIMP – Weakly Interacting Massive Particles).
Так вот эти самые вимпы с обычным веществом способны вступать во взаимодействие только на экстремально малых расстояниях. И в случае если такое взаимодействие все-таки произойдет на эмульсионном детекторе, по сути, пленке со слоем желатина с небольшими вкраплениями из наночастиц чувствительного материала, то проявятся следы этого взаимодействия.
И вот по этим следам в детекторе (траектория, длительность пролета и другие визуальные данные) вполне возможно рассчитать такие параметры пролетевшей частицы, как масса, заряд и т. п.
Но для того чтобы не затрачивать ресурсы на расчет параметров обычных частиц, их нужно каким-то образом отфильтровать.
И вот эту титаническую работу по отсеиванию ненужных взаимодействий и решили переложить на плечи созданной нейросети.
Для того чтобы обучить нейросеть видеть «правильные» и «неправильные» взаимодействия, специалисты подготовили огромное количество снимков линий, оставленных различными случайными частицами на поверхностях таких детекторов.
И как показали дальнейшие тесты, нейросеть гораздо лучше отфильтровывает ненужные взаимодействия в сравнении с шумоподавляющими алгоритмами.
Нейросеть также уже использовали при работе с итальянским детектором темной материи NEWSdm, а обновленный и доработанный алгоритм будет применен для обработки снимков с нового десятикилограммового эмульсионного детектора.
Ну что ж, ученые продолжают искать эту темную материю, которая, по версии теоретиков, оказывает огромное влияние на развитие всей Вселенной. И как что-то удастся им обнаружить, мы сразу вам расскажем об этом в новой публикации. Так что не забываем про подписку и лайк этому материалу.
Спасибо за внимание!